Nội dung
Thép hợp kim AISI 9310 | UNS G93100: Tính chất, Sản phẩm, Công dụng
- John
Thép 9310 là gì?
Thép 9310 (UNS G93100) là hợp kim niken-crom-molypden hiệu suất cao được biết đến với độ bền, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn. Hàm lượng carbon thấp và các nguyên tố hợp kim cao của nó mang lại độ bền lõi và khả năng chống mỏi tuyệt vời. Dễ hàn. Thép 9310 cũng hoạt động tốt ở cả các phần dày và mỏng, với sự thay đổi độ cứng tối thiểu. Khi được thấm cacbon, nó đạt được bề mặt cứng, chống mài mòn trong khi vẫn duy trì lõi cứng, làm cho nó phù hợp với các thành phần như bánh răng và trục.
Thông thường được nấu chảy qua quy trình AOD + VAR hoặc VIM + VAR, thép 9310 đảm bảo độ tinh khiết và tính đồng nhất, khiến nó trở thành sự lựa chọn đáng tin cậy cho các thành phần hàng không vũ trụ hiệu suất cao.
Ứng dụng thép 9310
| Ngành công nghiệp | Ứng dụng |
| Hàng không vũ trụ | Linh kiện máy bay, bánh đáp, trục tua bin, bánh răng & bánh răng động cơ máy bay |
| Ô tô | Linh kiện hộp số, trục khuỷu, trục, bộ phận động cơ hiệu suất cao, bộ phận ly hợp, chốt piston |
| Dầu khí | Ống khoan, bình chịu áp lực, bộ phận van, kết cấu ngoài khơi |
| Quân đội | Vũ khí, linh kiện tên lửa, áo giáp cường độ cao, xe chiến đấu |
| Khai thác | Thiết bị khai thác, thanh khoan, bộ phận bánh răng |
| Máy móc hạng nặng | Vòng bi, trục, bánh răng, phụ tùng máy móc công nghiệp |
| Sản xuất điện | Trục tua bin, các thành phần kết cấu nhà máy điện, van hơi |
| Sự thi công | Bu lông cường độ cao, thép kết cấu cho các ứng dụng tải trọng cao |
Các loại thép tương đương AISI 9310
- UNS G93100
- AMS 6260G
- AMS 6265C
- AMS 6267A
Thành phần hóa học của thép 9310
| Các yếu tố | Nội dung (wt%) |
| Cacbon (C) | 0.08 ~ 0.13 |
| Silic (Si) | 0.15 ~ 0.30 |
| Mangan (Mn) | 0.45 ~ 0.65 |
| Phốt pho (P) | ≤0,025 |
| Lưu huỳnh (S) | ≤0,025 |
| Crom (Cr) | 1 ~ 1.4 |
| Niken (Ni) | 3 ~ 3.5 |
| Đồng (Cu) | ≤0,35 |
| Molipđen (Mo) | 0.08 ~ 0.15 |
9310 Tính chất cơ học của thép
| Tính chất cơ học | Hệ mét | Tiếng Anh |
| Độ cứng, Rockwell C | 27HRC | 27HRC |
| Độ bền kéo, Tối đa | 907MPa | 132.000 psi |
| Độ bền kéo, giới hạn chảy (0,2%) | 571MPa | 82.800 psi |
| Độ giãn dài khi đứt | 19% | 19% |
| Giảm Diện Tích | 58% | 58% |
9310 Tính chất vật lý của thép
| Tài sản | Hệ mét | Tiếng Anh |
| Tỉ trọng | 7,85g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
| Điểm nóng chảy | ~1425°C | ~2600°F |
| Độ dẫn nhiệt | 43,2 W/m·K | 24,9 BTU·ft/giờ·°F |
| Nhiệt dung riêng | 0,49 J/g·°C | 0,12 BTU/lb·°F |
9310 Sản xuất thép
Rèn
Thép thô 9310 được nung nóng đến 1191°C đến 927°C (2175°F đến 1700°F) và được rèn thành hình. Quá trình này căn chỉnh cấu trúc hạt thép, cải thiện tính chất cơ học và khả năng chống mỏi của thép. Rèn đảm bảo vật liệu đồng đều và bền.
Xử lý nhiệt
Xử lý nhiệt là chìa khóa để đạt được hiệu suất mong muốn trong Thép 9310. Nó bao gồm các bước sau:
- Ủ: Thép được nung nóng đến 857°C (1575°F) và làm nguội chậm trong lò. Điều này làm mềm thép và giảm ứng suất, cải thiện độ dẻo.
- Chuẩn hóa: Thép được nung nóng đến 1650°F đến 1750°F (899°C đến 954°C) và làm mát bằng không khí. Bước này cải thiện độ dẻo dai và tinh chỉnh cấu trúc bên trong của thép.
- Thấm cacbon và tôi cứng: Đối với độ cứng bề mặt, thép 9310 được thấm cacbon ở 1650°F đến 1700°F (899°C đến 927°C), sau đó làm nguội chậm. Để làm cứng, thép được tôi trong dầu từ 1425°F đến 1545°F (776°C đến 843°C), tạo ra bề mặt bền.
- Làm nguội: Sau khi tôi cứng, Thép 9310 được tôi luyện ở 250°F đến 350°F (121°C đến 177°C). Điều này làm giảm ứng suất bên trong, cải thiện độ dẻo dai trong khi vẫn duy trì độ bền.
Sau khi tôi luyện, độ cứng lõi dao động trong khoảng 331 – 363 BHNvà độ cứng của vỏ đạt tới 60 – 62HRC.
Làm việc lạnh
Thép 9310 dễ gia công nguội, đặc biệt là ở trạng thái tôi và tôi cứng. Có thể cán, kéo hoặc đùn bằng các phương pháp thông thường. Gia công nguội giúp tinh chỉnh kích thước và bề mặt hoàn thiện của vật liệu mà không làm giảm độ bền cơ học của vật liệu.
Thấm cacbon và Thấm cacbon giả
Thấm cacbon: Carbon được thêm vào bề mặt thép bằng cách phơi thép trong môi trường giàu carbon. Điều này thường được thực hiện bằng cách sử dụng các loại khí như carbon monoxide (CO) hoặc các tác nhân rắn như than củi. Thép được nung nóng để cho phép carbon khuếch tán vào bề mặt và tạo thành lớp ngoài cứng.
Thấm cacbon giả: Thấm cacbon giả sử dụng vật liệu gốc niken, chẳng hạn như niken cacbonyl, để đạt được độ cứng bề mặt. Khi thép được nung nóng, niken gây ra hiệu ứng giống như cacbon trên bề mặt, tạo ra lớp cứng hơn mà không làm thay đổi hàm lượng cacbon của thép.
| Tính năng | Thấm cacbon | Thấm cacbon giả |
| Bổ sung Carbon | Sự khuếch tán cacbon trực tiếp vào thép | Hiệu ứng giống carbon gián tiếp thông qua niken hoặc các vật liệu khác |
| Độ cứng bề mặt | Độ cứng bề mặt cao, lớp sâu hơn | Độ cứng bề mặt thấp hơn, lớp nông hơn |
| Hàm lượng cacbon | Tăng hàm lượng cacbon trong thép | Không có sự gia tăng đáng kể về hàm lượng carbon |
| Ứng dụng | Bánh răng, trục, vòng bi, hàng không vũ trụ | Linh kiện ô tô, máy móc có độ mài mòn vừa phải |
| Hiệu quả về chi phí/thời gian | Chi phí cao hơn, thời gian dài hơn | Quy trình nhanh hơn, tiết kiệm chi phí hơn |
Thấm cacbon được sử dụng cho các ứng dụng quan trọng hơn, chịu mài mòn cao, trong đó độ cứng và độ bền bề mặt là tối quan trọng, trong khi giả thấm cacbon là giải pháp thay thế tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng ít đòi hỏi hơn.
9310 Tính chất của thép sau khi thấm cacbon giả
| Quy trình xử lý nhiệt | Độ bền kéo | Sức chịu lực | Độ giãn dài trong 2″ | Giảm Diện Tích | Độ cứng lõi |
| Thấm cacbon: 1700°F (926°C) trong 8 giờ, Làm nguội bằng dầu, Làm nguội: 300°F (149°C) trong 2 giờ | 187 ksi (1290 MPa) | 155 ksi (1070 MPa) | 15% | 51% | 375 BHN |
| Thấm cacbon: 1700°F (926°C) trong 8 giờ, Làm mát chậm, Làm nguội: 1425°F (776°C), Làm nguội bằng dầu, Làm nguội: 300°F (149°C) trong 2 giờ | 155 ksi (1070 MPa) | 130 ksi (897 MPa) | 15.50% | 52% | 331 BHN |
| Thấm cacbon: 1700°F (926°C) trong 8 giờ, Làm mát chậm, Làm nguội: 1525°F (830°C), Làm nguội bằng dầu, Làm nguội: 300°F (149°C) trong 2 giờ | 175 ksi (1200 MPa) | 155 ksi (1070 MPa) | 16% | 53% | 363 BHN |
9310 Gia công thép
Cắt
9310 Thép có thể được cắt bằng các phương pháp thông thường như gia công, mài và cưa. Do độ bền của nó, tốc độ cắt và tốc độ chạy dao phải được tối ưu hóa để tránh quá nhiệt và biến dạng vật liệu. Điều này đảm bảo các thành phần chính xác và chắc chắn.
Hàn
Thép 9310 có khả năng hàn cao và có thể được nối bằng các kỹ thuật tiêu chuẩn, bao gồm hàn hồ quang khí vonfram (GTAW) và hàn hồ quang kim loại khí (GMAW). Làm nóng trước thường được sử dụng để tránh nứt ở các phần dày hơn và đảm bảo mối hàn chắc chắn.
Xử lý bề mặt
- Thấm nitơ:Nitơ được đưa vào bề mặt thép, tạo ra một lớp cứng, bền giúp cải thiện khả năng chống mài mòn.
- Bắn Peening:Phương pháp này tạo ra ứng suất nén cho thép, cải thiện khả năng chống mỏi. Phương pháp này thường được sử dụng cho các thành phần chịu tải trọng tuần hoàn.
Tại SteelPro Group, chúng tôi đảm bảo mọi bước sản xuất và gia công Thép 9310 đều đáp ứng các tiêu chuẩn cao nhất về chất lượng và độ chính xác. Các phương pháp của chúng tôi được thiết kế để cung cấp vật liệu đồng nhất, hiệu suất cao, sẵn sàng cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe.
Thông số kỹ thuật sản phẩm thép 9310 và phạm vi kích thước
| Mẫu sản phẩm | Đường kính (mm/inch) | Chiều rộng (mm/inch) | Độ dày (mm/inch) | Chiều dài (mm/inch) |
| Thanh | 20 ~ 350mm (0,8 ~ 13,8 inch) | 20 ~ 350mm (0,8 ~ 13,8 inch) | 20 ~ 100mm (0,8 ~ 3,9 inch) | Có thể tùy chỉnh |
| Thanh | 20 ~ 300mm (0,8 ~ 11,8 inch) | Không có | 20 ~ 100mm (0,8 ~ 3,9 inch) | |
| Đĩa | Không có | 200 ~ 2500mm (7,9 ~ 98,4 inch) | 5 ~ 150mm (0,2 ~ 5,9 inch) | |
| Tờ giấy | Không có | 100 ~ 2500mm (3,9 ~ 98,4 inch) | 1 ~ 10mm (0,04 ~ 0,4 trong) | |
| Rèn | 50 ~ 600mm (2,0 ~ 23,6 inch) | Không có | 50 ~ 150mm (2,0 ~ 5,9 inch) | |
| Ống/Ống | 25 ~ 250mm (1,0 ~ 9,8 inch) | Không có | 5 ~ 50mm (0,2 ~ 2,0 trong) |
9310 Thép so với Thợ mộc 158
Thép 9310 có khả năng chống mỏi và độ bền tốt hơn, trong khi Carpenter 158 có khả năng chống mài mòn vượt trội ở nhiệt độ cao hơn.
- Thành phần
Thép 9310 được làm giàu với niken, crom và molypden để tăng khả năng chống mỏi và độ bền lõi. Carpenter 158, với nhiều carbon hơn, mang lại khả năng chống mài mòn vượt trội ở nhiệt độ cao hơn.
- Tính chất cơ học
Thép 9310 có độ bền kéo là 907 MPa (132.000 psi) và cứng hơn nhưng không cứng bằng thép Carpenter 158, đạt độ bền kéo là 1034 MPa (150.000 psi) nhưng độ dẻo kém hơn.
- Ứng dụng
Thép 9310 thích hợp sử dụng trong các bánh răng hàng không vũ trụ và ô tô, trong khi Carpenter 158 thích hợp hơn cho các bộ phận chịu nhiệt độ cao như trục khuỷu.
Thép 9310 so với Thép 4140
Chọn thép 9310 để có khả năng chống mỏi và độ bền lõi, trong khi thép 4140 tốt hơn cho các bộ phận có độ bền cao và chống mài mòn.
- Thành phần
Thép 9310 có niken và molypden, lý tưởng cho khả năng chống mỏi. Thép 4140 chứa nhiều cacbon hơn, mang lại độ cứng và khả năng chống mài mòn cao hơn.
- Tính chất cơ học
Thép 9310 có độ bền kéo 907 MPa (132.000 psi), tốt hơn cho các thành phần chịu tải trọng tuần hoàn. Thép 4140 đạt 850-1000 MPa (123.000-145.000 psi) và phù hợp cho các ứng dụng chịu mài mòn cao.
- Ứng dụng
Thép 9310 lý tưởng cho bánh răng và trục hàng không vũ trụ. Thanh thép 4140 được sử dụng trong trục khuỷu, trục xe và thiết bị khai thác do khả năng chống mài mòn của nó.
Chọn SteelPro Group cho thép 9310
SteelPro Group là đối tác đáng tin cậy của bạn về Thép 9310 hiệu suất cao. Chúng tôi cung cấp các kích thước tùy chỉnh, phương pháp xử lý cụ thể và các đặc tính vật liệu chính xác để đáp ứng nhu cầu của bạn.
Hãy liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để tìm hiểu thêm về sản phẩm thép 9310 của chúng tôi hoặc yêu cầu báo giá cho dự án tiếp theo của bạn. Hãy để chúng tôi cung cấp độ bền và độ chắc mà ứng dụng của bạn yêu cầu.
